Производство энергии ветра: как правильно выбрать двигатель

Очевидно, что двигатель, который вы используете, является наиболее важной частью вашего ветрогенератора. Если вы новичок в строительстве небольших ветряных турбин, то обнаружите, что это может быть одним из самых запутанных (и противоречивых) аспектов процесса. Моторы, генераторы, генераторы переменного тока, о боже!? Вы найдете много слов, которые, кажется, относятся к одним и тем же вещам.

Так почему же он называется мотором?

Многие промышленные двигатели делают отличные и очень доступные ветряные генераторы. В ветряной турбине двигатель используется для выработки электроэнергии. Технически «мотор» больше не будет называться «мотором»; это будет «генератор» или «генератор переменного тока». В этой статье основное внимание уделяется потенциальным двигателям, которые можно недорого приобрести в Интернете в качестве излишков и использовать для создания собственного ветрогенератора.

Очевидно, что важно выбрать подходящий двигатель для генератора. Выберите неправильный вариант, и вы обнаружите, что:

• Ваш ветрогенератор не будет производить электричество.
• Ваш ветряной генератор будет производить электричество, но никогда не достигнет напряжения, достаточного для производства электроэнергии, пригодной для использования.
• Сначала ваш ветрогенератор будет работать, но через несколько дней или недель он перегреется и перестанет работать.

Но не отчаивайтесь. Существуют сотни двигателей, которые будут производить несколько сотен или, возможно, даже тысяч ватт полезной энергии. И даже лучше, мы дадим несколько советов о том, как вы можете отследить его по разумной цене.

Генераторы производят электричество тремя способами: либо с помощью так называемой индукции; с помощью возбудителя; или с помощью ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ.

Магниты, магниты, магниты!

Самодельщики строят ветряные генераторы почти исключительно с двигателями с постоянными магнитами, потому что они широко доступны, надежны из-за характера своей конструкции и начинают генерировать электроэнергию практически при любых оборотах. Чего нельзя сказать о некоторых других типах двигателей.

Внутри двигателя с постоянными магнитами находится катушка из намотанной меди, окруженная постоянными магнитами. Эти двигатели вращаются с использованием электромагнитной индукции, что означает, что электричество подается на намотанную медную проволоку, которая создает магнитное поле. Магнитное поле, создаваемое электричеством, протекающим по медному проводу, противодействует постоянным магнитам в корпусе двигателя. В результате медный провод, прикрепленный к валу двигателя, пытается «оттолкнуться» от постоянных магнитов. Итак, ваш мотор начинает вращаться!

Те же рассуждения применяются при рассмотрении двигателя с постоянными магнитами в качестве генератора. Вращение медного провода с использованием энергии ветра в присутствии магнитов создает разность потенциалов между двумя концами медного провода. Разница в напряжении заставляет электрические заряды (электроны) течь по медному проводу, генерируя электрический ток.
Итак, теперь вы понимаете основные принципы работы генератора.

Итак, на что следует обращать внимание при выборе двигателя?

Отношение напряжения к оборотам

Отношение напряжения к оборотам — одна из самых важных характеристик, на которую следует обращать внимание при выборе двигателя. Большинство домашних мастеров используют свой двигатель для зарядки 12-вольтовой батареи из-за их стоимости и широкой доступности. Для зарядки 12-вольтовой батареи требуется, чтобы двигатель с постоянными магнитами генерировал не менее 12 вольт. Если это не так, то он не сможет преодолеть импеданс 12-вольтовой батареи, и двигатель никогда не зарядит батарею. Как узнать, способен ли ваш двигатель выдавать более 12 вольт при питании от ветра? Читать дальше.

Отношение напряжения к оборотам двигателя с постоянными магнитами определяется как вольт, необходимый для вращения двигателя с заданной скоростью вращения (обороты в минуту). Итак, давайте предположим, что у вас есть двигатель с постоянными магнитами, на этикетке которого написано следующее: «100 вольт, 2500 об/мин». Это просто означает, что если вы подаете на двигатель 100 вольт, он будет вращаться со скоростью 2500 об/мин. Его отношение вольт к оборотам составляет 0,040 В/об/мин (100 разделить на 2500).

Это число дает приблизительную оценку того, сколько вольт будет генерировать двигатель при заданных оборотах. Теперь предположим, что наш двигатель на 100 В, 2500 об/мин вращается со скоростью 450 об/мин. Какое напряжение он будет выдавать при таких оборотах? Расчет следующий:

(450 об/мин) x (0,04 В/об/мин) = 18 В

Теперь осталось сделать еще один шаг. Мы должны умножить 18 Вольт на 80%. Почему? Потому что 18 Вольт — это число, только если двигатель используется в качестве двигателя. Этот двигатель не используется в качестве двигателя. Он используется как генератор, и он не на 100% эффективен как генератор. КПД генератора примерно 80-85%.

Следовательно, 18 Вольт x 0,8 = 14,4 Вольта.

Мы знаем, сколько Вольт выдаст наш мотор при 450 об/мин: 14,4 Вольта. Затем мы должны рассмотреть реалистичные обороты ветрового генератора. Скорее всего, вы строите «маленький» ветрогенератор мощностью от 100 до 500 Вт. Установка на этот двигатель нескольких хорошо сконструированных лопастей диаметром от 50 до 60 дюймов легко создаст 450 об/мин при скорости ветра 8-10 миль в час, когда двигатель находится под нагрузкой (под нагрузкой означает, что двигатель подключен к аккумуляторной батарее). генератор должен работать больше, когда он находится под нагрузкой, и поэтому он будет вращаться немного медленнее, чем когда он не находится под нагрузкой). Таким образом, этот двигатель начнет заряжать аккумуляторную батарею на 12 В при скорости ветра около 8-10 миль в час.

Это то, к чему вы стремитесь, и поэтому мы можем сделать вывод, что этот двигатель с постоянными магнитами может хорошо работать для ветрогенератора.

Отношение напряжения к частоте вращения НЕ МЕНЕЕ 0,035 является минимальным требованием при поиске двигателя с постоянными магнитами.Если число выше 0,035, это идеально. Если число ниже 0,035, вероятно, этого будет недостаточно, если только он не расположен в районе с сильным ветром.

Номинальная сила тока

Следующим пунктом является номинальная мощность двигателя. Это дает информацию о том, какой ток двигатель будет выдавать в качестве генератора. Исходя из нашего опыта, очень сложно предсказать, какой ток будет выдавать ваш двигатель в качестве генератора. Мы видели двигатели, которые выдают больше ампер, чем то, на которое они рассчитаны. Однако одно остается верным: чем выше номинальная сила тока, тем лучше. Вы должны искать двигатель с минимальной номинальной силой тока не менее 5 ампер. Все, что выше 5 ампер, и все готово.
Мощность, которую производит ветрогенератор, прямо пропорциональна силе тока и напряжению:

На самом деле мощность = вольты х сила тока.

Помните, чем больше ампер и вольт создает ветрогенератор, тем больше энергии он производит!

Итак, запомните эти три критических момента:

Эта статья является лишь введением, и мы упустили некоторые детали, чтобы все было просто и лаконично. Но эта информация — все, что вам нужно, чтобы уверенно покупать двигатель ветрогенератора.

Если у вас есть более конкретные вопросы о двигателе или двигателях, которые вы нашли, напишите нам по электронной почте или разместите вопросы на наших форумах пользователей. Наши сотрудники или один из участников нашего форума будут рады ответить на ваши конкретные вопросы.

И, пожалуйста, ознакомьтесь с выбором качественной продукции WindyNation, доступной прямо здесь, на нашем веб-сайте. Сравните их с конкурентами и посмотрите, сможет ли кто-нибудь превзойти нашу 90-дневную гарантию возврата денег!

• Версия для печати
• Послать по электронной почте
• PDF-версия